Текст книги "Мозг и его потребности. От питания до признания"

Глава 4. Мозг и страх

Как страх и боль заботятся о нашей безопасности

Продолжая разговор о биологических потребностях, важно коснуться сферы безопасности. Ситуации, которые нас пугают и повышают тревожность, конечно, очень значимы, так как иногда речь идет о сохранении здоровья, чувства собственного достоинства и даже самой жизни.

Если описывать страх как эмоцию, как внутреннее состояние, то можно сказать, что это некая сигнализация, которая предупреждает о наступлении чего-то плохого, о присутствии каких-то тревожащих факторов, о приближении неприятностей.

В этом смысле страх – весьма ценное состояние, поскольку иногда позволяет заглянуть в будущее и избежать подстерегающих угроз.

Гром и молния – всем известные источники страха, они пугают многих, особенно в детстве. Очень громкий звук, очень яркий свет, темные тучи. Когда мы становимся более осознанными существами, появление тучи вдали приводит нас в тревожное состояние и позволяет вовремя спрятаться от грозы, и это хорошо. Своевременное возникновение страха – полезная реакция.

О каких-то опасностях мы знаем врожденно, какие-то мы учимся опознавать в течение жизни. Одной из самых первых проблем, с которой мы сталкиваемся, является проблема боли.

Боль – это стимул, который гарантированно вызывает страх, тревожность, негативные эмоции и усиливает потребность в безопасности.

Боль по своей сути – сигнал о повреждении клеток и тканей. Импульсы от болевых рецепторов в коже и во внутренних органах передаются непосредственно в центры страха головного мозга – миндалину и гипоталамус.

Маленький ребенок, как правило, относится к миру с доверием и оптимизмом. Если вы возьмете младенца и начнете подбрасывать к потолку, то он будет смеяться. Если же вас кто-то большой начнет подбрасывать к потолку – вы вряд ли обрадуетесь. Взрослый, уже умудренный опытом человек знает, что три раза подкинут и, скорее всего, поймают, а на четвертый точно не поймают! Младенец же относится к жизни априори с радостью. И вдруг младенца, например на приеме у врача, впервые колют иглой в палец. Для ребенка в это мгновение наступает крах прекрасного мира и превращение его в поток боли. Так начинается страх. Например, страх при виде людей в белых халатах.

Структуры организма, отвечающие за болевые сигналы

С точки зрения физиолога важно понимать, что такое боль. Боль возникает, когда клетки, ткани организма что-то повреждает. Боль – система сигнализации, функционирующая на клеточном уровне. Для того чтобы запустить ответную защитную реакцию, которую называют воспалением, не нужна даже нервная система.

Если игла или заноза воткнется в нашу кожу, кожа не обрадуется. Мало того, что повреждаются ее клетки тканей, еще с иглы либо занозы бактерии, вирусы и просто чужеродные молекулы-антигены попадают в межклеточное пространство. Это плохо, но иммунная система на страже, и в ранке появляются фагоциты (тканевые макрофаги), которые все это съедают или, по крайней мере, пытаются съесть. Генерируется химический (цитокиновый, воспалительный) сигнал, привлекающий дополнительные фагоциты из крови, активирующий другие компоненты иммунной системы, а также возникает болевой информационный поток, который позволяет с проблемой бороться на уровне поведения. Например, выдернуть занозу из пальца, в который она воткнулась.

Получается, что боль – один из компонентов целостной и разносторонней реакции организма на повреждение клеток и тканей. Если мы за ней последуем в мозг, то окажется, что основные центры, которые проводят и обрабатывают боль, запускают ответные реакции – это спинной мозг, ряд стволовых структур, миндалина и гипоталамус, таламус и постцентральная кора.

Миндалина и гипоталамус отвечают прежде всего за возникновение в ответ на боль отрицательных эмоций, усиление оборонительного поведения, запуск вегетативных и эндокринных реакций (рис. 4.1).

Особые нервные окончания, называемые болевыми рецепторами, располагаются не только в коже, но и во всех внутренних органах, поэтому болеть может сустав, желудок, мочеточник. В болевых рецепторах (по сути, дендритах сенсорных нейронов) возникают нервные импульсы, которые сигнализируют о повреждении клеток и тканей.

Рис. 4.1. Уровни передачи болевых сигналов в мозге человека.

Обозначения: 1 – болевой рецептор; 2 – спинной мозг (запуск двигательных и вегетативных рефлексов); 3 – стволовые структуры, контролирующие проведение боли (голубое пятно, центральное серое вещество среднего мозга); 4 – гипоталамус и миндалина (эмоциональное восприятие боли, состояния страха, тревожности, агрессии); 5 – таламус (передача сигналов в кору больших полушарий); 6 – обработка болевой чувствительности в теменной и лобной коре

Откуда берутся эти импульсы? Поврежденные клетки и ткани выделяют специальные вещества – медиаторы воспаления. Их называют еще сигналами SOS, и именно они запускают потенциалы действия в болевых рецепторах. Эти потенциалы бегут в спинной мозг, если речь идет о руках, ногах, туловище. Если болит голова, то сигналы сразу идут в головной мозг (по волокнам тройничного нерва).

В спинном мозге болевые сигналы могут, во-первых, запускать простейшие оборонительные рефлексы, во-вторых, подниматься в стволовые структуры головного мозга. Последние также способны запускать часть врожденных реакций, связанных со стрессом. Далее болевой сигнал достигает промежуточного мозга и базальных ганглиев. Гипоталамус и миндалина запускают связанные с болью эмоции, эндокринные реакции (например, выделение кортизола и адреналина), вегетативные (симпатические) реакции – сердце бьется чаще, а зрачки расширяются. Параллельно болевая информация через таламус поднимается в кору больших полушарий. Здесь основную роль играют передняя часть теменной доли (это постцентральная кора, где происходит обработка параметров болевого сигнала – болевое ощущение) и ассоциативная лобная кора, которая запускает поведенческие программы, позволяющие контролировать и подавлять боль, например прием лекарственных препаратов и поход к врачу.

Вот как много структур работает для того, чтобы мы ощутили боль и правильно отреагировали на нее. Если же говорить об эмоциях, то за них отвечают гипоталамус, миндалина, а также такие стволовые структуры, как голубое пятно (передняя верхняя часть моста) и центральное серое вещество среднего мозга. Здесь возникают не только отрицательные эмоции, связанные с болью, но и положительные – когда нам удается успешно избежать боли. Например, если у вас в течение недели болел зуб, затем наконец-то доктор его вылечил и теперь вас ничего не мучает – это серьезный повод для позитивных эмоциональных переживаний и радости.

Но боль не всегда адекватно воздействует на организм и как «система сигнализации» иногда бывает слишком назойлива, слишком громко звучит (так просто ее не выключить) и мешает всей остальной нервной деятельности.

Что может ослабить боль?

Когда что-то острое, например уже упомянутая игла, повреждает клетки и ткани, то из них выделяется целый букет веществ («сигналов SOS»), и главные из них – это гистамин и простагландины. Если мы хотим ослабить боль и воспаление, либо вообще от них избавиться, то обычно используем лекарственные препараты, мешающие гистамину и простагландинам. Они нужны не только при болевых повреждениях, таких, например, как порез пальца или зубная боль, но и при самых разных воспалительных реакциях. Антигистаминные препараты хорошо известны, например, тем, кто страдает аллергией.

Вещества, мешающие работать простагландинам, – самая известная группа соединений, которая подавляет боль. Эти соединения называются анальгетики, от греческого алгас – «боль» плюс отрицающая приставка ан-.

Молекулы, которые мешают работать простагландинам (чаще всего не дают им образовываться), называют ненаркотическими анальгетиками в противовес анальгетикам наркотическим, которые действуют прямо на мозг и его синапсы. Ненаркотические анальгетики работают на уровне болевых рецепторов – нервных отростков, реагирующих на простагландины, – как фактор, запускающий потенциалы действия.

Всем известные аспирин, анальгин, парацетамол, диклофенак, ибупрофен (все то, что широко рекламируется СМИ как обезболивающее и доступно без рецептов врачей) являются блокаторами синтеза простагландинов.

Это очень важная группа лекарственных препаратов, и их время от времени использует большинство людей.

Что еще может ослабить боль, кроме специализированных анальгетиков?

● Кожные сигналы от поврежденной области тела.

● Отвлечение – не думать о боли, создать очаг конкурирующего возбуждения.

● Лекарства иных групп – они порой необходимы, поскольку важно не только снизить болевые ощущения, но и уничтожить их причину: инфекцию, отек, аллергическое воспаление, ишемию (недостаток кислорода) и так далее.

Разберем эти процессы немного подробнее.

1. Уменьшить боль или совсем избавиться от нее помогает кожная (тактильная, термическая) стимуляция зоны, расположенной рядом с зоной повреждения. Дело в том, что на структурном уровне поступление сенсорных сигналов в спинной мозг у нас так организовано, что, если массировать зону вокруг болевой, кожные сигналы тормозят болевой вход. Этот созданный эволюцией механизм называется «воротная система контроля боли». Ее биологический смысл – подавление слабых, «избыточных» болевых сигналов. Без этой системы даже слабые повреждения вызывали бы сильную боль. А так, если вы слегка ударили коленку, помогает массаж больного места. Простейшие и всем известные действия: «зализать ранку», потереть больное место, подуть на него – включают совершенно реальный физиологический механизм, который на уровне входа информации в спинной мозг подавляет боль.

Всем известны анальгетические эффекты точечного массажа и различных видов физиотерапии, когда на зону боли воздействуют горчичниками или пластырем, например перцовым. Физиологический механизм действия имеет и акупунктура: иголки или прижигания по восточной системе меридианов воздействуют на избранные точки тела человека. Как правило, в этих точках на поверку обнаруживаются скопления кожных рецепторов, и, влияя на такие зоны, иглотерапевт может ослабить проведение болевых сигналов в соответствующем сегменте спинного мозга (причем болевых сигналов не только от поверхности тела, но и от расположенных на соответствующем его «этаже» внутренних органов).

Напомним, что спинной мозг организован так, что каждый его сегмент (а их всего 31) управляет своим этажом тела. В «этаж» тела входит не только кожа и мышцы, но и внутренние органы. Поэтому получается, что если массировать определенную точку на уровне, например, шестой пары ребер, то можно ослабить боль в сердце. Это действительно так, в этом нет никакой мистики. Хотя, конечно, китайцы с древности и до нашего времени объясняют это с помощью системы меридианов, инь, ян, энергии ци, но реально за этим, как правило, обнаруживаются вполне конкретные физиологические механизмы и рефлекторные дуги.

2. Как еще можно бороться с болью? Например, стараться ее не замечать. Если у вас что-то болит, но в это время в мозге существует еще какой-то очаг возбуждения, например вы напряженно обдумываете какую-то проблему или просто смотрите интересный фильм, эти отвлечения помогают сдерживать боль. Два конкурирующих центра возбуждения способны подавлять друг друга, о чем писал еще И. П. Павлов. Кстати, именно по такому принципу конкурируют и центры разных биологических потребностей. Но в случае боли подобный путь подавления, конечно, временная мера, которая годится, если боль короткая, не очень сильная и вы точно знаете, что она скоро пройдет.

Если боль длится и длится долго, если вы неделю постоянно принимаете анальгин или аспирин – это серьезная ситуация, которая означает, что повреждение вашего тела зашло далеко. В этом случае надо как можно быстрее сходить к доктору, чтобы он посмотрел, что случилось с вашей почкой, или желудком, или почему сустав так болит. В данном случае боль – это сигнал, на который обязательно нужно обратить внимание.

Сейчас, к сожалению, существуют такие люди, которые упрямо говорят: «А я вообще никогда не принимаю таблеток. Таблетки – это зло». Однако, если совсем не обращать внимания на боль, долго ее терпеть и ждать, пока она сама пройдет, можно нанести повреждения нейронным сетям спинного или даже головного мозга. Нейроны, проводящие боль, в ситуации ее хронического поступления проводят и генерируют импульсы все легче, и в итоге возможно формирование так называемых фантомных патологических болей, о чем хорошо знают, например, дантисты.

Бывает, что человек слишком долго боится идти к зубному врачу и несколько недель полощет рот содой или шалфеем, а зуб у него все болит. В конце концов страдалец попадает к доктору, зуб вылечивают, но боль остается. Дантист на возникшие претензии отвечает: «С точки зрения стоматологии все нормально, нерв удалили, пломба на месте. Вам теперь не ко мне, вам теперь в клинику лицевых болей. У вас где-нибудь в таламусе или в ядре тройничного нерва возник застойный очаг возбуждения, который теперь нужно серьезно лечить». Лечить, скорее всего, придется теми препаратами, которые глобально усиливают уровень торможения в мозге. Аналогичным образом подавляют, например, зоны эпилептиформной активности.

Вывод: терпеть сильную хроническую боль крайне не рекомендуется.

Что вызывает страх?

Давайте составим краткий список факторов (кроме боли), вызывающих страх по врожденно заданным механизмам.

1. Внезапный громкий звук, яркий свет (например, уже упоминавшиеся гром и молния) являются наиболее универсальными подобными стимулами. Вообще любой сильный сенсорный сигнал способен провоцировать страх. Например, кто-то резко и внезапно схватил вас за руку или в комнате появился интенсивный незнакомый запах – все это тревожит мозг, нарушает равновесие положительных и отрицательных эмоций.

2. Другие (не столь интенсивные) сигналы о потенциальной опасности. В эту категорию попадают страх темноты, открытого или закрытого пространства, страх или хотя бы опасение высоты, настороженность при приближении незнакомого объекта (особенно если он достаточно велик). Каждый из них врожденно, видимо, присущ не всем людям. Известны случаи полного отсутствия страха высоты (например, индейцы мохоки); с другой стороны, акрофобия присуща примерно 2 % населения. У многих животных мы обнаруживаем врожденные знания о том, как выглядит хищник; характерна «реакция на глаза», которую некоторые насекомые (скажем, бабочки сатурнии) используют для отпугивания птиц.

3. Мимика страха и агрессии. Нашему мозгу присуще врожденное умение узнавать такую мимику – выражение лица другого человека. Так называемая невербальная коммуникация – важная часть нашей психической жизни и работы сенсорных систем. Словам мы учимся, а, например, крик боли или смех человека наша слуховая система детектирует врожденно.

Точно так же наша зрительная система врожденно знает основные проявления мимики, отличая улыбку от гримасы агрессии.

В процессе обучения и накопления жизненного опыта мозг опознает тонкие параметры мимики все более быстро и надежно.

4. Многие животные врожденно узнают пауков, ос, змей как потенциально опасные, прежде всего ядовитые объекты. К человеку это не всегда относится. Некоторые люди любят змей, держат их дома и с удовольствием показывают желающим любимого ужа, удавчика или гадючку. Но, с другой стороны, наши ближайшие родственники, шимпанзе, действительно змей боятся без какого-либо обучения. Скорее всего, некоторые из нас змей и членистоногих недолюбливают действительно врожденно, а к некоторым это не относится.

5. «Плохой» вкус и «плохие» запахи вызывают у нас отрицательные эмоции. И это понятно: ведь они сигнализируют о нечистотах, гниении, возможных источниках инфекции, пищевого отравления и т. п. Здесь мы обычно имеем дело даже не со страхом, а с другой базовой эмоцией – отвращением, тоже негативной по знаку (а также со стремлением «держаться подальше», избегать – вплоть до запуска рвотного рефлекса).

6. Феромоны страха, то есть специфические химические сигналы, которые выделяются в окружающую среду, если с организмом случается неприятность. У многих животных такие феромоны сообщают другим членам стаи о том, что происходит что-то плохое. Например, мышка, попавшая в мышеловку, выделяет феромон страха, и все мыши вокруг впадают в панику. Или тюлень ловит и ест селедку. Эта селедка тоже пахнет так, что всем селедкам в косяке становится тревожно, страшно, и они стараются поскорее покинуть опасную зону.

Человеческих феромонов страха в явном виде не существует, хотя в случае стресса мы, судя по всему, выделяем явный запах адреналина и кортизола (работают наши потовые железы). На этот сигнал, как известно, реагируют собаки. Они чувствуют: «Ага, он испугался! Теперь я его уж точно укушу». Вывод такой: если на вас рычит собака, надо стараться сдерживать свои отрицательные эмоции. Собака не смотрит на вашу мимику, она обоняет вас, и, соответственно, для собачьего носа многие наши эмоциональные переживания не являются секретом.

Как ученые наблюдают страх

Ученые могут наблюдать проявление эмоций страха и разнообразных фобических состояний с помощью различных современных технологий. Самой показательной является фМРТ – функциональная магнитно-резонансная томография, которая позволяет на коротких интервалах времени оценить изменения кровенаполнения и расхода кислорода в различных отделах мозга. Кровенаполнение и потребление кислорода увеличиваются, когда нейроны активно работают именно в этих зонах и структурах ЦНС.

Например, человек лежит в томографе и просто представляет, что по его руке ползет огромный и опасный паук (провоцирует у себя арахнофобию). В мозге такого человека возбуждается много зон. В том числе происходит активация лобной коры, которая принимает решение стряхнуть «этот ужас». Активируется и передняя часть теменной доли, отвечающая за кожную чувствительность. Возбуждение возникает также в глубоких структурах мозга, связанных с эмоциями: в гипоталамусе, миндалине, центральном сером веществе, голубом пятне. Часто отрицательные эмоции детектируются и в одной из областей островковой коры.

Врожденно значимые сигналы, которые запускают реакции страха, иногда весьма причудливы. В качестве иллюстрации можно привести классический опыт Николаса Тинбергена[[14]14
  Николас Тинберген (1907–1988) – нидерландский этолог и орнитолог, лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине (1973 г.) совместно с Карлом фон Фришем и Конрадом Лоренцем. Премия дана «за открытия, связанные с созданием и установлением моделей индивидуального и группового поведения животных».


[Закрыть] ], лауреата Нобелевской премии, изучавшего инстинкты животных. Его эксперимент выглядел так: новорожденные гусята или утята находились в комнате, по потолку которой перемещалась проекция в виде темного крестообразного пятна, напоминающего одновременно летящего ястреба и летящего гуся. Если пятно двигалось длинной «шеей» вперед, имитируя гуся (сзади оказывался короткий «хвост»), птенцы вели себя совершенно спокойно. Однако если пятно меняло направление движения на противоположное (спереди короткая «шея», сзади длинный «хвост»), мозг птенцов идентифицировал его как силуэт хищной птицы, гусята и утята замирали, затаивались. Это поведение не являлось результатом обучения. Получается, что даже маленький и неопытный мозг птенца может детально анализировать весьма сложные сенсорные сигналы и в зависимости от их параметров запускать те или иные поведенческие реакции.

Второй пример: если перед жабой появляется длинное горизонтально ползущее пятно, то, скорее всего, она идентифицирует этот объект как потенциальную пищу, например червяка, и заинтересуется им с пищевой точки зрения. А вот если у движущегося объекта есть вертикальный компонент (даже если это небольшая палочка-шея с грубой имитацией головы), жабий мозг идентифицирует пятно как потенциальную опасность. В этом случае она распрямляет свои лапки, становясь выше, надувается, испускает сильный запах, громко кричит. Подобное защитное поведение жабы может действительно отпугнуть змею или молодую куницу.

На потенциальную опасность многие животные реагируют попыткой визуально увеличить свой размер, то есть оповестить противника или хищника: «Бойся меня, я большой и страшный!» У котов это поднятая шерсть, у петуха – распушенные перья. Рыбы, чтобы напугать соперника, растопыривают плавники, человек распрямляется и выпячивает грудь…

Как развиваются реакции страха?

Существуют два механизма развития реакции страха.

● В более простом случае (рефлекторном) поведение запускается сенсорным стимулом – как в историях про жабу и про гусят. Сенсорные системы врожденно или в результате обучения настроены на какой-то внешний сигнал (в вышеописанных примерах – визуальный). Когда этот сигнал появляется, то организм без особых промедлений выдает оборонительную реакцию, например затаивается или убегает.

● Второй вариант – реакция страха запускается изнутри нервной системы, мозга. Причиной этого, как правило, является деятельность центров тех или иных биологических потребностей.

Потребность в безопасности – одна из ключевых потребностей, и она конкурирует с другими потребностями, например с потребностью в пище или потребностью в новой информации.

Это биологически целесообразно, так как поведение в каждый момент выгодно направлять на удовлетворение только одной, самой актуальной на данный момент потребности. Конкурирующие потребности сплетаются в единый «клубок», который и определяет поведение организма.

По классификации А. Маслоу, описанной в первой главе, потребность в физической и психологической безопасности является одной из базовых. В ситуациях, когда мы ощущаем себя не очень комфортно, не только опасаясь физических повреждений, но и при ощущениях возможности потери свободы или приближения неприятных, пугающих событий, потребность в безопасности нарастает.

В соответствии с классификацией П. В. Симонова, потребность в безопасности находится в группе витальных, жизненно необходимых потребностей. Это и понятно, ведь, если организм не будет заботиться о своей целостности, если от него постоянно будут «отгрызать» по кусочку, наносить травмы, такой организм долго не протянет. Умение уходить от опасностей, хищников, каких-то повреждающих факторов внешней среды (камнепада, избытка ультрафиолетовых лучей, слишком сильных волн на море и др.) – это очень важно, иначе организм просто не выживет.

Получается, что особи, которые не проявляют надлежащих реакций страха и не заботятся о своей личной безопасности, с меньшей вероятностью оставляют потомство.

Вывод: в ходе эволюции в ряду живых существ остаются те, которые заботятся о своей безопасности и целостности организма.

Заботиться о безопасности можно двумя способами: убегая или нападая.

В данной главе мы в основном разбираемся с пассивно-оборонительным реагированием, к которому относятся тревожность, страх или паника, при которых забота о безопасности сдвигается в сторону затаивания, замирания, убегания.

С этой составляющей поведения конкурируют активно-оборонительные программы (агрессия, ярость, нападение на источник опасности). Мы можем не ждать, пока на нас свалится неприятность, а храбро выйти вперед и пытаться напасть на противника.

Скажем, студенты приходят на занятие и преподаватель их спрашивает: «Кто выполнил домашнее задание, кто готов и выйдет отвечать?» Вся группа – раз! – и затаилась. Прижались к партам, стараются даже не дышать. Но почти наверняка, если в аудитории сидит человек 15–20, найдется один, который скажет: «А вы нам ничего не задавали! Непонятно, о чем вообще вы у нас спрашиваете?» Это агрессивная реакция, вполне приемлемая в обществе. Агрессии будет посвящена глава 8, здесь она упоминается как антитеза пассивно-оборонительного поведения.

Простейшие оборонительные программы замыкаются уже на уровне спинного мозга (рефлекс отдергивания руки от источника боли), продолговатого мозга и моста (кашель, чихание, мигание, слезотечение).

Задняя часть гипоталамуса вместе с миндалиной создают соответствующую мотивацию – готовность к запуску оборонительных поведенческих ответов. И обеспечивают вегетативное и эндокринное сопровождение таких ответов. В целом нейрофизиологи предпочитают говорить не о потребности в безопасности вообще, а об активно-оборонительных (агрессия) и пассивно-оборонительных проявлениях (страх, тревожность), которые выражаются в затаивании и бегстве.

Выбор – драться или убегать – постоянно стоит перед нами.

Соответственно, конкуренция fight-or-flight, то есть «дерись или беги», – вечная проблема и, кроме того, это очень важный компонент нашего базового темперамента.